アンモニアの直接燃焼利用

取組要旨

太陽光や風力などの再生可能エネルギーを効果的に活用するためには，主に電力である再生可能エネルギーを需要家まで輸送して，活用する必要がある．現在，余剰電力を蓄電するために，電池が期待されるが，安定性，コストの面で実現には大きなハードルがある．電力を貯蔵する方法として，電力を用いて水素やアンモニアなどのエネルギーキャリアを生成することが考えられる．特に，アンモニアは水素に比べて，液化に要する動力が少なく輸送が容易であり，アンモニアは既に大規模発電設備で窒素酸化物の脱硝に利用されていることから，アンモニアを利用するインフラは既に整っている．一方，アンモニアの燃焼利用は，アンモニアが難燃性の燃料であること，アンモニア中の窒素分に由来した窒素酸化物が燃焼によって大量に発生することが問題であった．本研究室では，100 kWの実炉を設計製作し，二段燃焼によって，アンモニアを安定的に燃焼させるとともに，二酸化窒素の排出量を環境規制値以下に低減する技術を開発した．

研究成果・インパクト

再生可能エネルギーで得られる電力利用は化石燃料の燃焼に起因した二酸化炭素排出量を低減することで気候変動の抑制に有用である．一方，電力の供給位置と電力の需要家は異なり，十分に再生可能エネルギーを利用できていないのが現状である．本研究では再生可能エネルギーからアンモニアを生成，タンカーで輸送，輸送地でアンモニア燃焼による直接利用（燃焼炉）の枠組み構築した．これにより，燃焼に伴う二酸化炭素排出量が低減され，SDGsの目標である，エネルギーや気候変動の達成に寄与できると考えられる．

担当研究者

堀 司，赤松 史光（工学研究科）

キーワード

アンモニア / エネルギーキャリア / 燃焼炉

応用分野

燃焼炉，内燃機関